Utsläppen av växthusgaser ökar över hela världen och nya tekniker används för att minska utsläppen. 7% av utsläppen kommer från stålsektorn. 25% av världens stålproduktion görs via återvinningstekniken ljusbågsugn. Genom återvinningsprocessen släpps det ut 500kg CO2 per ton producerat flytande stål. En möjlighet att sänka dessa direkta utsläppär att koppla ljusbågsugnsprocessen med biomassa förgasnings och koldioxidavskiljning. Den föreslagna lösningen i denna avhandling är att utnyttja avgaserna från stålsmältningen i förgasningsprocessen och skapa värdefulla produkter. Projektet utvärderar den tekniska genomförbarheten i form av energieffektivitet och kolutnyttjande. Den föreslagna processen simulerades med Aspen Plus. Ett problem med ljusbågsugnens avgaser är fluktuationen i sammansättningen. Tre fall avavgassammansättning undersöktes. Fall 1 var den genomsnittliga avgassammansättningen, medan fall 2 och 3 var extrema med högt CO- respektive CO2-innehåll. Resultatet visade att syntetsgassammansättningen starkt beror på förgasningsmedlet. I samtliga fall ökade energieffektiviteten och de direkta utsläppen minskade, jämfört med nuvarande process. Fall 1 visade generellt högst effektivitet och kolutnyttjande, medan det CO2 rika fallet (fall 3) hade lägst. Ett kontinuerligt flöde av förgasningsmedel krävs för att driva förgasningsprocessen. Eftersom ljusbågsugn är en satsvis process, sker luftförgasning när avgaser inte är tillgängliga. Det önskade resultatet av luftförgasning är att producera syntetsgas som liknar avgasförgasningens syntesgas. Resultaten visade att luftinfiltration i avgaser är gynnsamt för mer liknande syntesgas . / Greenhouse gas emissions are increasing worldwide, and new techniques are being adopted to suppress the emissions. The steel sector is responsible for 7% of the emissions. 25% ofthe world’s steel production is made through the recycling technique EAF. Throughout the recycling process, 500 kg CO2 gets emitted per ton of liquid steel produced. An opportunity to lower these direct emissions is to couple the EAF process to biomass gasification and CO2 utilisation process. The proposed solution in this thesis is to utilise the off-gases in the gasification process and create high-valuable products. The project evaluates the technical feasibility via energy efficiency and carbon utilisation. The proposed process was simulated using Aspen Plus. A problem with the off-gases from EAF gasification is the fluctuation in composition. Three cases of off-gas composition were therefore investigated. Case 1 was the average off-gas composition, while cases 2 and 3 were extreme with high CO and CO2 content, respectively. The result showed that the syngas composition strongly depends on the gasifying agent. In all cases, the energy efficiency increased, and the direct emissions decreased. Case 1 generally showed the highest efficiency and carbon utilisation, while the CO2 heavily case (case 3) had the lowest. A continuous flow of gasifying agents is required to run the gasification process. Since EAF is a batch process, air gasification runs when off-gases are unavailable. The desired outcome of air gasification is to produce syngas similar to off-gas gasification. The results showed that air infiltration in off-gases is favourable for more similar syngas composition.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-334899 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Andersson, Filippa |
| Publisher | KTH, Energiprocesser |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2023:232 |
Page generated in 0.0021 seconds